Transmisión turbina-eléctrica


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ALCO - Locomotora eléctrica de turbina de gas de General Electric Union Pacific GTEL . X-18 es uno de la tercera serie, construido 1958-1961.
Los Turbotrains eran trenes de turbinas de gas construidos en Francia de 1971 a 1975 y suministrados a SNCF , Amtrak y los ferrocarriles iraníes .

Un sistema de transmisión de turbina eléctrica incluye una turbina de gas de turboeje conectada a un generador eléctrico , que genera electricidad que alimenta los motores de tracción eléctrica . No se requiere embrague .

Las transmisiones eléctricas de turbina se utilizan para impulsar tanto locomotoras de turbina de gas (raramente) como buques de guerra .

Un puñado de locomotoras experimentales de las décadas de 1930 y 1940 usaban turbinas de gas como motores principales . Estas turbinas se basaron en la práctica estacionaria, con cámaras de combustión individuales grandes de flujo inverso , intercambiadores de calor y que utilizaban combustible búnker de petróleo pesado de bajo costo . En la década de 1960 resurgió la idea, utilizando desarrollos en motores ligeros desarrollados para helicópteros y utilizando combustibles de queroseno más ligeros . Como estas turbinas eran compactas y ligeras, los vehículos se fabricaron como vagones en lugar de como locomotoras independientes.

Aplicaciones navales

Las turbinas de gas y vapor son más eficientes a miles de revoluciones por minuto. Este es un gran inconveniente debido a la necesidad de engranajes pesados, que impulsan el motor a una única propulsión. Los motores eléctricos proporcionan numerosas aplicaciones, incluido el uso de accesorios además de la propulsión. Los imanes permanentes e incluso los grupos electrógenos de motor pronto se incluirán en las flotas navales que tendrán una mayor variedad de aplicaciones. [1]

Los buques de guerra requieren la capacidad de navegar de manera eficiente para largas distancias y también tener alta potencia para ráfagas intermitentes de velocidad. Por esa razón, utilizan sistemas de potencia combinados que utilizan un motor primario eficiente, como un motor diesel o una pequeña turbina de gas, para crucero y grandes turbinas de gas para alta velocidad. La mayoría de estos utilizan combinación mecánica de potencia, a través de cajas de cambios y embragues, con sistemas como CODOG (Combinado Diesel o Gas) o COGAG (Combinado Gas y Gas). Cuando se utilizan transmisiones eléctricas, esto se conoce como propulsión eléctrica integrada o IEP.

Un destructor de misiles guiados, por ejemplo, la clase Zumwalt , permite que una turbina accionada por gas haga funcionar generadores. [1] Este generador puede producir electricidad para mover la nave y también operar una variedad de sus instrumentos y accesorios. Muchas de estas turbinas generadoras de electricidad se están produciendo para incluir propulsión eléctrica integrada. La propulsión eléctrica integrada es cuando el motor funciona estrictamente con electricidad, sin el uso de gasolina, diesel o combustible para el caso. El motor eléctrico es más eficiente debido a que solo es eléctrico y no a gasolina. Permite menos contaminación y proporciona electricidad a los instrumentos y aplicaciones de los buques de guerra. Muchas de estas turbinas generadoras de electricidad se están produciendo para incluir propulsión eléctrica integrada.[1] Un buen ejemplo de uno de estos sistemas es el sistema COGAL (combinación de gas y electricidad). [1]

Un enfoque alternativo es utilizar COGES , combinación de gas-electricidad y vapor, para mejorar la eficiencia general. Se utiliza una transmisión primaria de turbina de gas-eléctrica, con una caldera de recuperación de calor en el flujo de escape para generar vapor y, por lo tanto, electricidad a través de una turbina de vapor secundaria . La propulsión eléctrica permite el movimiento del barco y proporciona generación de energía a bordo del barco. [1] El calor perdido por las turbinas de gas no es práctico porque está desperdiciando energía a medida que el calor se disipa en los alrededores. El sistema COGES permite capturar el calor y convertirlo en vapor para la generación de electricidad. [1]A diferencia de las turbinas diésel y de otros combustibles pesados, el COGES captura el calor y los gases de escape sobrantes de la turbina y reduce la posibilidad de que los contaminantes se escapen a la atmósfera. [1] El sistema COGES permite aplicaciones prácticas en cruceros, por ejemplo el General Electric LM2500 . [1]

Turbina de gas adaptable

"The Adaptable Gas Turbine", un artículo de Lee S. Langston sobre los múltiples usos de las turbinas de gas, se publicó en American Scientist de julio a agosto de 2013. [2]

Ver también

  • Transmisión diesel-eléctrica
  • Locomotora eléctrica de turbina de gas
  • Propulsión eléctrica integrada
  • Transmisión turbo-eléctrica
  • Turboeje
  • Turbina de gas
  • Turbina

Referencias

  1. ↑ a b c d e f g h Schmalzer, Bill (2011). "TURBINAS DE GAS Y MOTORES DIESEL: COOPERACIÓN CON ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS INTEGRADOS" (5). Grupo Editorial Monch.
  2. ^ http://www.americanscientist.org/issues/pub/the-adaptable-gas-turbine/1
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